Рисунок 9. Схемы аппаратов с цилиндрическими мембранными элементами' в виде полых волокон:
а — с подачей разделяемого раствора на внешнюю поверхность волокна (вариант 1): 1 — корпус; 2— мембранный элемент; 3— отражательная перегородка; 4— сердечник; 5— полое волокно;
б— тоже, вариант 2: 1— отверстия трубной решетки; 2— пористая трубная решетка; 3 — полое волокно; 4 — желоб; 5 — сердечник;
в — тоже, вариант 3: 1— трубный сердечник; 2 — сборник пермеата; 3 —трубная решетка; 4 — кольцевое уплотнение; 5 — шайба; 6 — полое волокно; 7 — корпус; 8 — опорно-распределительная труба (перфорированная);
г — с подачей исходного раствора внутрь волокна; 1— кольцевая обойма; 2 — шайба; 3 — опорный стержень; 4 — полое волокно; 5 — корпус; 6 — кольцевые уплотнения.
Принцип действия: Эти аппараты рисунок 2.3(а) комплектуют мембранными элементами 2, собранными в корпусе 1 в секции, разделенные отражательными перегородками 3, которые совместно с сердечником 4 обеспечивают последовательное прохождение разделяемым раствором всех цилиндрических мембранных элементов. Разделяемый раствор, поступающий в кольцевой зазор между корпусом 1 и мембранными элементами 2, движется вдоль полых волокон 5 сначала к продольной оси аппарата, на которой расположен сердечник 4, а затем от центра к стенке аппарата.
|
|
Мембранный элемент аппарата (рисунок 12.(б)) состоит из сердечника 5 с отверстиями и желобом 4 для отвода образующегося пермеата, на который намотаны слои полого волокна 3, имеющие зазор для пористой трубной решетки 2. Отверстия 1 трубной решетки 2 с одной стороны сообщаются с желобом 4, а с другой (на рисунку 2.3(б) не показано) закрыты крышкой.
Преимущества: Аппараты с цилиндрическими мембранными элементами используют для создания установок большой производительности.
Недостатки: Необходимость замены всей секции при выходе из строя одного из мембранных элементов, большие потери рабочего давления при движении разделяемого раствора по полым волокнам (так как используют полые волокна большой длины). При разработке аппаратов с цилиндрическими мембранами большие трудности вызывает создание простой и надежной системы герметизации полых волокон в мембранных элементах и самих мембранных элементов в корпусе. По одному из вариантов (рисунок 2.3 (в)) мембранные элементы состоят из шайб 2 и вклеенных в них полых волокон 4,намотанных на стержень 3. Эти элементы устанавливают и герметизируют в корпусе 5 с помощью кольцевых обойм 1, кольцевых уплотнений 6 и шайб 2.